“葉尼塞”差錢 俄羅斯載人登月前景不明
近期,俄羅斯進步火箭航太中心總經理德米特裡•巴拉諾夫向媒體表示,該中心已停止葉尼塞超重型火箭的技術設計。 雖然俄羅斯也稱不排除在對相關方案進行調整后重啟設計工作,但”葉尼塞”專案被喊停預示了俄羅斯探月工程遭遇了很大障礙。 那麼,俄羅斯叫停葉尼塞超重型火箭的主要原因是什麼呢?
研製重型運載火箭很燒錢
投入資金太大 只能忍痛割愛
近年來,月球、火星等深空探測工程在航太界炙手可熱,而俄羅斯在眼見美國、中國等航太大國各自取得成果的同時,也希望通過實施類似的專案來彰顯大國雄風。 由於超重型火箭是人類走向深空以及登陸其他星球的必備條件,因此俄羅斯一直將此類裝備作為航太領域的研製重點。
俄羅斯國家航太集團公司於2016年啟動超重型火箭的相關論證工作,2018年1月,俄羅斯總統普京簽署總統令,批准研製超重型火箭。 同年3月,俄羅斯國家航太集團向能源火箭公司提出超重型火箭草案設計需求,完成合同簽署和技術任務書的下達。
2019年1月,俄羅斯國家航天集團總裁羅戈津正式將超重型火箭命名為”葉尼塞”。 2月,該集團向俄羅斯政府提交了研製超重型火箭的計劃草案;10月,進步國家設計中心舉行評審會,通過了”葉尼塞”初步概念設計方案,火箭研製工作進入方案細化階段。
按照最開始的規劃,「葉尼塞」作為蘇聯解體后俄羅斯研製的首種超重型運載火箭,它的一子級將由6個配備RD-171發動機的助推器以及搭載RD-180發動機的芯級組成,二子級則有可能採用安加拉-A5V火箭使用的氫氧二子級,或聯盟6火箭的一子級。
RD-171火箭發動機
RD-180火箭发动机
早前预计,“叶尼塞”的近地低轨运载能力为88-103吨,月球转移轨道的运载能力为20-27吨,并将在2028年实施首次发射,未来会搭配鹰号载人飞船完成包括探月、探火在内的一系列深空探测任务。
另外,“叶尼塞”的后继型顿河运载火箭计划在2030年之后首飞。该火箭将在“叶尼塞”的基础上再增加一级氢氧火箭发动机,使其近地轨道的运载能力达到130吨,月球转移轨道运载能力达到32吨,可用于发射俄罗斯的月球基地模块。
此次“叶尼塞”项目的暂停无疑让俄罗斯探月工程遭遇了“当头一棒”,而这背后的主要原因就是囊中羞涩。
俄罗斯国家航天集团执行董事布洛申科表示,实施“叶尼塞”登月计划大约需要233亿美元,其中130亿美元用于制造有效载荷和载人飞行器,这对于俄罗斯政府来说,项目过于庞大。很显然,233亿美元的造价对俄罗斯航天部门来说太高了,承担不起这样的耗资,于是只能紧急叫停。“叶尼塞”的受挫也折射出目前俄罗斯航天产业所面临的困境。
技术一再改变 登月前景不明
众所周知,苏联在航天领域取得的辉煌成就,曾为其带来了巨大声望、荣誉与实力。1991年苏联解体后,新生的俄罗斯经济衰退,航天产业遭受重创。当时,俄罗斯对火箭、卫星的订货急剧下降,科研人员大量流失,航天工业整体水平下降,在轨卫星老化且数量大幅减少。
进入新世纪后,俄罗斯政府为重新树立大国地位与威望、确保国家安全,多次强调发展航天工业的重要性,并将航天技术及其运用作为国家优先发展方向。同时,为确保在航天技术领域的领先优势,俄罗斯在《俄联邦空间活动法》中,将航天活动规定为“国家最高等级的优先发展项目”,致力于依靠航天技术来增强经济、科技和国防实力。即使如此,俄罗斯航天事业还是在艰苦中跋涉。
因为国家资金投入严重不足,俄罗斯航天部门的质量控制日益下滑,也导致其发射信誉下降。自2010年以来,俄罗斯火箭发射出现了十多次大大小小的事故,有些造成星箭俱毁,有些则造成部分损失。同时,由于美国SpaceX公司等民营航天企业的崛起,以及美国正在研制使用国产发动机的火神运载火箭替代使用俄罗斯RD-180发动机的宇宙神5运载火箭,导致俄罗斯火箭发动机出口路径断绝等一系列问题,俄罗斯从国际商业航天市场上获得的收入大大减少。
美國宇宙神5火箭核芯級安裝的RD-180發動機
另外,自2014年烏克蘭危機爆發以來,西方國家對俄羅斯實施經濟和技術制裁,俄羅斯從西方國家獲得航太用零部件的途徑被斷絕,再加上新冠肺炎疫情大流行和油價下跌的打擊,使得俄羅斯經濟進一步惡化。 各種因素疊加,俄羅斯航天預算遭到進一步削減就不難理解了。
除經濟因素外,「葉尼塞」也面臨著技術障礙。 此前預計,該火箭應於2021年10月完成設計工作,但該專案的設計規劃一再改變。
在設計之初,「葉尼塞」的助推級與一子級都考慮採用俄羅斯較為成熟的液氧/煤油火箭發動機技術。 在2019年9月初,有報導稱俄羅斯開始生產RD-171液氧/煤油發動機。 雖然RD-171發動機重10.3噸,推力超過800噸,但由於它不利於火箭回收與重複使用,一直被外界所詬病。
2020年12月,俄羅斯國家航太集團總裁羅戈津表示,”葉尼塞”將被修改,以使用更多新技術。 按照新規劃,它將使用更先進的甲烷發動機。 今年1月,俄羅斯科學院空間委員會也建議推遲超重型火箭的研製工作。 俄羅斯航天專家謝爾蓋•克里切夫斯基表示,超重型火箭計劃並沒有被取消,但該專案可能根據新發動機需求,對氣動外形等設計工作做出調整。
隨著「葉尼塞」的停滯不前,未來俄羅斯的登月計劃必將被拖住後腿,變得前景不明。
(本文刊登於2021年10月9日的《中國航天報·飛天科普週刊》)
文/ 蘭順正